Комплексная добавка для улучшениявыбиваемости литейных форм и стерж-ней, изготовленных c жидкостекольнымсвязующим

 

Б.С.Липецкий, В.В.Neaaa sas» В.Н.

Н.И.Бойченко, С.В.Кантор, И.М.K сьяфоп,"-:Я.:И;Нехлюдов»

E.È.jlðaaóäüísê, Н.В.Колпаков и В Т. Лещук, 1

1 ".-.

i !:- 1

Научно-исследовательский ииститу специальных" . способов литья (72) Автеры

«зебретеввя (7l ) Заев »тель (54) КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ УЛУЧИЕНИЙ ВЫБЗНЙЕМОСТИ

ЛИТЕЙН Х ФОРМ И CTEP3HEAtH3rOTOMEHHSK

С ЖИДКОСТЕКОЛЬНЬИ СМЗУН5ИМ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам комплексных добавок, используеиык в составах видкостекольных смесей для изготовления литейных форм и стеркней с целью улучиения их выбиваемости.

Известны многочисленные комплексные добавки для улучнения выбивае-иости видкостекольных смесей, нре ставляюцие собой сочетание сухих аеровкообразных ингредиентов, как пра-. вило, органической и неорганической природы, например комплексные добавки на основе аморфного графита и окиси магния fl) нли угольного нека, отходов йластиасс или измельченных твердых синтетических смол и уголь" ного пека (2).

Однако в связи с тем что при введении указанных комплексных добавок в состав смесей на йх смачива" ние затрачивается некоторое количест. во видкостекольного свяэу»щего»фориы и стернин имеет пониженные прочностные характеристики. Для восстановления прочностных показателей до требуемого уровня приходится вводить дополнительные количества мидкого стекла,-а зто приводит к укусе.

swe выбиваеиости форм и стериией из отливок

Известна тазакв комплексная добавка, представляввря собой суспеизив сланцевой муки в сульфитно-спиртовой барде нли в сланцевой смоле ГТФ» зиульгированпой в уайт спирите или в кероеине. Данная комплексная до» бавка зффективио:работает аао своему назиаченив преииуи1ествеиио в сравнительно низкотеинературной областио прогрева форм и стераией (600 С и нике) j3f .

26

Однако зта добавка не улучаает выбиваемости форм и стериней при их прогреве.свъюе 600 С, что характерно о для високотеипературюас сплавов

5

15 (сталей) и для чугунных отливок с большой толщиной стенок.

Известны также комплексные добавки для улучшения выбиваемости на основе асбест-крошки и гидрофобизаторамазута (4 ) и на основе алюминиевой пудры и мазута (5).

Однако разупрочняющее действие данных добавок при нагреве выражено в весьма слабой степени.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является комплексная добавка для улучшения выбиваемости листовых форм и стержней, изготовленных с жидкостекольным связующим, содержащая тонкоизмельченную древесину (древесную муку или пыль) минеральную составляющую (пылевидный кварц), жидкий продукт крекингпроцесса при переработке нефти (предпочтительно ароматический остаток каталитического крекинг-процесса переработки сырой нефти), которым предварительно пропитывают древеснук муку, а также органическую составляющую на основе сахаров, например, в виде глюкозы. Известная добавка обеспечивает -эффективное улучшение выбиваемости жидкостекольных сме.сей (6 ), Недостаток известной добавки заключается в том, что она содержит в своем составе 12,5 органической составляющей на основе дефицитных пищевых сахаропродуктов, в связи с чем ее использование в народном хозяйстве является целесообразным.

Цель изобретения — разработка комплексной добавки, не отличающейся от известной по эффективности разупрочняющего действия, но обеспечивающей замену органической составляющей га основе дефицитных пищевых сахаропродуктов.

Для достижения поставленной цели комплексная добазка для улучшения выбиваемости литейных форм и стержней, изготовленных с жидкостекольным связующим, включающая тонкоизмельченную древесину, минеральную составляющую, жидкий продукт крекингпроцесса при переработке нефти и органическую составляющую, содержит в качестве тонкоизмельченной древесины древесные опилки, в качестве мннеральной составляющей глину огнеупорную, в качестве жидкого продук0250 4 та крекинг-процесса при переработке нефти уайт-спирит и в качестве органической составляющей кубовые остатки при производстве синтетических жирных кислот при следующем соотношении ингредиентов, вес.7:

Древесные опилки 7-25

Уайт-спирит 5,0-12,5 . Кубовые остатки при производстве синтетических жирных кислот 5,0"12,5

Глина огнеупорная Остальное

Уайт-спирит и кубовые остатки при производстве синтетических жирных кислот, взятые в указанном соотношении, используются в виде крепителя КО.

Причем содержание крепителя КО в составе комплексной добавки составляет 10-25 вес.X.

При содержании древесных опилок, а также крепителя К0 (уайт-спирита и кубовых остатков при производстве синтетических жирных кислот) ниже нижних обусловленных пределов ухудшается выбиваемость жидкостекольных ; смесей в низкотемпературной области прогрева (до 600"С ), а также снижается прочность форм и стержней в отвержденном состоянии я связи с расходованием жидкостекольного связующего на смачивание избыточного количества глины огнеупорной, а при

35 содержании их выше верхнего предела возрастает опасность появления га эовых раковин в отливках и снижается прочность смесей в сыром состоянии (ввиду уменьшенного содержания

40 глины огнеупорной).

Комплексную добавку готовят следующим образом.

Предварительно смешивают сухие ингредиенты (глину огнеупорную и

45 древесные опилки), добавляют жидкий ингредиент-кренитель КО (уайт-спирит и кубовые остатки при производстве синтетических жирных кислот).

При этом крепитель КО, распределя50 ясь на поверхности предварительно смешанных сухих ингредиентов, гранулирует их. Благодаря гидрофобнзирующ9му действию крепителя KO,располагаю-. щегося на поверхности гранул,прн вве55 дении комплексной добавки в состав жидкостекольных смесей жидкое стекло практически не затрачивается на смачивание добавки, в связи с чем не5 850250 обходимая прочность форм и стержней достигается без введения дополнительных количеств жидкого стекла, что в свою очередь, благоприятно сказывается на выбиваемости смесей из отливок.

Расход комплексной добавки составляет 0,5-3,0 вес.7, предпочтительно 1-2 вес.7 жидкостекольной смеси. При введении комплексной 10 добавки менее 17. ухудшается выбиваемость, а при введении более 27. увеличивается осыпаемость смеси. Содержание вводимой комплексной добавки зависит от содержания жидкого стекла в составе смеси.

При содержании жидкого стекла в составе смеси до 3 5 вес.7. целесообразно вводить 1-1,5 вес.X добавки, а при содержании жидкого стекла 3,5-5 вес.7. расход комплексной добавки повышают до 1,5-2 вес.X.

Увеличение содержания жидкого стекла до 7 вес.Е требует .3-3,5 вес.7. добавки Пример. В лабораторных . условиях приготавливают жидкостекольную смесь следующего состава, 15 вес.7:

Кварцевый песок 93,5

Жидкое стекло плотностью 1,48г/см с модулем 2,9

2ф 157-ный водный раствор едкого натра 0 5

Комплексная добавка 2,0

В таблице приведены составы пред25 .лагаемых комплексных добавок

4,0

Содержание ингредиентов в добавках, вес.X

Ингредиенты

65

Глина огнеупорная

Древесные опилки

15

Крепитель КО (уайтспирит и кубовые остатки при производстве синтетических жидких кислот, взятые в весовом соотношений

1:1)

О, 2-0,4

1.2,49

Смесь аналогичного состава с известной добавкой выбивается также

4-я ударами копра, что соответствует работе выбивки 12,49 Дж (работа

> выбивки аналогичной смеси без комплексной добавки составляет 150 Дж).

Из жидкостекольных смесей стандартным способом набиваются цилиндрические образцы и отверждаются тепловой сушкой, После этого образцы заливают чугуном и испытывают на выбнваемость через 20 ч после заливки.

Смеси с комплексными добавками

1 и 2 обладают сдедующими технологическими свойствами

Прочность на сжатие в сыром состоянии, кг/см 0,17-0,25

Прочность на растяжение в сухом состоянии, кгс/см2 12,7-16,8

Предпочтительно использовать предлагаемую комплексную добавку при изготовлении форм, отверждаемых тепловой сушкой, или провяливанием на воздухе, или продувкой СО, или за счет введения известных отвердителей (например феррохпомового шлака ) . Однако также возможно ее использование и при изготовлении стержней..

Осыпаемость в сухом состоянии,X

Выбиваемость: число ударов станДартного копра работы выбивки, Дк

850250

Однако в отличие от известной коннлексной добавки предлагаемая комплексная добавка получена из odpe« доступных технических материалов и из. ее состава исключена органическая составляющая на основе де4ицитвых пищевых свхвропродуктов,что позволяет испольэовать ее для эффективного . улучшения выбиввености жидкостекольных форм в народном хозяйстве,а так. же существенно уменьшить ее себестои", мость.

7.-25

5,0-12, 5

Формула . изобретения

Составитель С. Тепляков

Редактор Л. Филь . ТехредТ.Наточка Корректор C. Шекмар

Заказ 6191/1I Тираж 869 Подписное

ВНИИИИ Государственного конитета СССР по делан изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб„ д. 4/5

Филиал ПШ "йвтент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Комплексная добавка для улучшения выбиваемостн литейных форм и стержней,изготовленных с жидкостекольньм связующим, включающая тонкоизмельченную древесину, минеральную составляющую,:жидкий продукт крекингпроцесса при переработке нефти и органическую составляющую, о т л и— ч a,â щ а я с я тем, что, с целью замены органической составляющей, на основе дефицитныхьпищевых сахаропродуктов, она.содержит в качестве тонкоиэнельченной древесины древесные опилки,в качестве минеральной составляющей глину огнеупорную, в качестве жидкого продукта крекинг-процесса при-переработке нефти уайт-спирит и в качестве органической составляющей кубовые остатки при производстве синтетических жирных кислот при следующем соотношении ингредиентов, вес.Х, Древесные опилки

Уайт-спирит

Кубовые остатки при проызводстве синтетических жирных кислот 5,0-12,5, Глина огнеупорная Остальное

2. Добавка по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она содержит

1б уайт-спирит и кубовые остатки пры производстве синтетических жирных кислот, взятые в укаэанном соотношении, в виде крепителя КО.

3. Добавка по пп.l и 2, о т л и1э . ч а ю щ а я с я тем, что она содержит 10-25 вес.Ж крепителя К0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

"Имоно", 41 l969, 11 2, с.73-86.

20 2, Патент Англии II 903502, кл. СЗ Й,опублик. 1962.

3. Липницкий А.И., Щелудяков В.Н.

Легковыбиваемые жидкостекольные сме.си;Сб. "Прогрессивное формообразование, металловедение и термообработка,", Изд.Ленинградского ДНТП,1969,с.l5-21.

4. Соколова В.А.,Фонкац А.Е.

Основные направления снижения трудоемкости финишных операций изготовления отливок в жидкостекольных формах. НИИИАШ, И., 1972„ сер. С-Х-2, с.54, табл.11..

5. Обмен опытом внедрения техноло-. гии изготовления литейных стержней

ЭЗ и форм иэ АСС. Сборник НИИНФОРИТЯЖМАШ

И., 1966, с. 77-78. . 6. Патент Англии II 1377072, кл. С 3 Й, опублнк. !974.